基于TRIZ的多芯耦合微结构光纤特性研究与设计

作     者：杨慢 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王伟;麻硕

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

主      题：TRIZ理论 微结构光纤 耦合模理论 偏振保持特性 色散补偿特性 

摘      要：在光信息传输过程中,累积的正色散或偏振模串扰会严重影响光纤通信网络的传输质量,因此需要设计出具有色散补偿特性和偏振保持特性的光纤,来消除不良因素对传输质量的危害。然而,在光纤设计以及创新方面,仅从光学角度对光纤器件进行设计,要面临创意来源受限,结构复杂,研究困难等问题。因此,本课题将TRIZ理论与光纤光学的研究融合,从工程的角度进行功能分析,识别出现有光纤中存在的问题,进而通过TRIZ理论的创新性思维解决技术问题,探索出具有上述两种特性的多芯耦合微结构光纤(MSF)的新结构。首先,叙述本课题的研究背景及意义和多芯MSF、TRIZ理论在国内外的研究进展;并介绍常用的几种TRIZ识别问题和解决问题的工具,以及MSF设计中常用的数值研究方法和理论。其次,利用TRIZ识别问题工具分析传统的色散补偿光纤,识别出工程系统的关键问题;利用TRIZ解决问题工具提出解决关键问题的方案;并且结合多芯耦合MSF色散补偿特性知识,从而实现对多芯耦合MSF色散补偿特性的设计。再次,利用TRIZ识别问题工具分析传统的保偏MSF滤波器和单模单偏振MSF,识别出工程系统的关键问题;利用TRIZ解决问题工具提出解决关键问题的方案;并且结合多芯耦合MSF偏振保持特性知识,从而实现对多芯耦合MSF偏振保持特性的设计。最后,利用TRIZ识别问题工具确定新系统的未来进化趋势;利用TRIZ解决问题工具提出符合进化趋势的方案;并且结合多芯耦合MSF色散补偿特性和偏振保持特性知识,从而设计出融合两种特性的多芯耦合MSF。